PDF《受电弓主动控制综述》

第1 4卷第2期2014年4月交通运输工程学报Journalo fT r a f f i ca n dT r a n s p o r t a t i o nE n g i n e e r i n g V o l .

1 4 N o .

2 A p r .

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1 4 收稿日期:

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2 1 基金项目: 国家自然科学基金项目( U

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3 6 ) 作者简介: 鲁小兵(

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8 8 ) , 男, 甘肃平凉人, 西南交通大学工学博士研究生, 从事受电弓主动控制研究. 导师简介: 刘志刚(

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7 5 ) , 男, 河南巩义人, 西南交通大学教授, 工学博士. 文章编号:

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1 3 受电弓主动控制综述 鲁小兵, 刘志刚, 宋洋, 韩志伟 ( 西南交通大学 电气工程学院, 四川 成都

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3 1 ) 摘要: 为了抑制弓网耦合振动, 提高高速列车集流能力, 综述了受电弓主动控制研究过程中弓网 系统建模、 控制目标与测量系统、 控制算法、 操动机构及其安装、 试验验证等5个关键环节的研究进 展, 分析了弓网模型对接触力仿真结果精度和计算时间的影响、 不同控制算法的优缺点和操动机构 的选择方法, 展望了受电弓主动控制在模型优化、 算法设计和信号修正等方面的未来研究重点.分 析结果表明: 在受电弓主动控制研究中, 弓网模型的建立要同时考虑对系统关键因素的表征与计算 效率, 控制目标的选取以能反映受流质量为准则, 量测系统需尽量减少机车扰动对量测结果可靠性 的影响, 控制结构不能影响原有升弓机构的工作, 这些与控制算法的实时性与执行机构的高效性一 起共同决定了受电弓主动控制的实用效能. 关键词: 高速列车;

受电弓;

主动控制;

集流性能;

控制目标;

控制算法;

操动机构 中图分类号: U

2 6 4.

3 4 文献标志码: A 嶙 镒LUXiaobing,LIUZ h i g a n g , S ONG Y a n g ,HANZ h i w e i ( S c h o o l o fE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g , S o u t h w e s t J i a o t o n gU n i v e r s i t y , C h e n g d u6

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0 3 1, S i c h u a n , C h i n a ) :Ino r d e rt oc o n t r o lp a n t o g r a p h c a t e n a r yc o u p l i n gv i b r a t i o na n di m p r o v et h ec u r r e n t c o l l e c t i o nq u a l i t yo fh i g h s p e e dt r a i n , t h em o d e l i n go fp a n t o g r a p h c a t e n a r ys y s t e m, t h ec o n t r o l o b j e c t i v e sa n dt h em e a s u r e m e n t s y s t e m, t h e c o n t r o l a l g o r i t h m s , t h ea c t u a t o r a n d i t s i n s t a l l a t i o n, a n dt h ee x p e r i m e n t a l v e r i f i c a t i o nw e r er e v i e w e di nt h ea c t i v ec o n t r o lo fp a n t o g r a p h.T h e i m p a c t o fp a n t o g r a p h c a t e n a r ym o d e l o nt h ec o m p u t a t i o np r e c i s i o na n dt i m e i nc o n t a c t f o r c es i m u l a t i o n , t h ea d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e so fd i f f e r e n tc o n t r o la l g o r i t h m sa n dt h ec h o i c e m e t h o d so f o p e r a t i n g m e c h a n i s m w e r ec o mm e n t e d .T h ef u t u r er e s e a r c hd i r e c t i o n so fa c t i v ec o n t r o lw e r e p r o s p e c t e df r o m m o d e lo p t i m i z a t i o n ,a l g o r i t h m d e s i g n ,s i g n a l m o d i f i c a t i o n a n d s o m e o t h e r a s p e c t s .A n a l y s i sr e s u l ts h o w st h a ti nt h ea c t i v ec o n t r o lo fp a n t o g r a p h,t h ek e yf a c t o r so f p a n t o g r a p h c a t e n a r ys y s t e m a n dt h ec a l c u l a t i o ne f f i c i e n c y m u s tb ec o n s i d e r e di n p a n t o g r a p h c a t e n a r y m o d e l i n g , t h ec o n t r o lt a r g e ts h o u l dr e f l e c tc u r r e n tc o l l e c t i o nq u a l i t y ,m e a s u r e m e n t s y s t e ms h o u l dd e c r e a s e t h e i n f l u e n c eo f l o c o m o t i v ed i s t u r b a n c eo nt h er e l i a b i l i t yo fm e a s u r e m e n t r e s u l t , a n dc o n t r o lm e c h a n i s m c a nn o ti m p a c tt h e w o r ko fh o i s t i n g m e c h a n i s m.T h ec r i t i c a l f a c t o r st h a t d e c i d ep a n t o g r a p h c a t e n a r ys y s t e mt ob e s u c c e s s f u l l ya p p l i e d i na c t u a l e n g i n e e r i n ga r e r e a l t i m ec o n t r o l a l g o r i t h m sa n dh i g h e f f i c i e n c ya c t u a t o r s .